Question

【題目】根據(jù)所學(xué)知識完成題目：
（1）小彬在物理實(shí)驗(yàn)室制作氧氣濃度探測器，過程如下：
小彬找來氧敏電阻Rx ， 其電阻值與空氣中氧氣濃度的關(guān)系如表格所示．其中，氧氣濃度為0時(shí)，氧敏電阻的阻值模糊不清，于是他對該電阻阻值進(jìn)行測量．

氧氣濃度/%	0	5	10	15	20	25	30
Rx/Ω		10	16	21	25	28	30

小彬設(shè)計(jì)了圖甲所示測量氧氣濃度為零時(shí)氧敏電阻阻值的電路，電源電壓恒為6V．如圖15乙在集氣瓶內(nèi)裝有通過木炭燃燒制得氧氣濃度為零的空氣，再將Rx置于瓶內(nèi)．

①請用筆畫線代替導(dǎo)線，按照圖甲，將圖乙的電路連接好；
②開關(guān)閉合前，滑動變阻器的滑片P應(yīng)移至（A/B）端；
③閉合開關(guān)S，發(fā)現(xiàn)圖乙中電流表、電壓表示數(shù)均為0．小彬取下電壓表，將電壓表分別與導(dǎo)線①的兩端、導(dǎo)線②的兩端并聯(lián)，示數(shù)都為0；將電壓表與滑動變阻器B、D兩端并聯(lián)，示數(shù)也為0；將電壓表與開關(guān)兩端的接線柱并聯(lián)，示數(shù)為6V．若電路只有一處故障，則電路故障為
A．導(dǎo)線①斷路 B．導(dǎo)線②斷路
C．滑動變阻器內(nèi)部斷路 D．開關(guān)S內(nèi)部斷路
④排除故障后，移動滑動變阻器的滑片P，電壓表、電流表示數(shù)如圖丙所示，則氧氣濃度為0時(shí)，Rx阻值為Ω；
⑤補(bǔ)充好氧氣濃度與Rx阻值關(guān)系表后，小彬制作氧氣濃度探測器的電路，如圖丁所示，R0為定值電阻．小彬制作的探測器工作時(shí)，氧氣濃度越高，電流表示數(shù)越�。灰�想實(shí)現(xiàn)“氧氣濃度越高，電表示數(shù)越大”，應(yīng)選用電壓表與上述電路中的并聯(lián)．

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	1	2	3
電阻R/Ω	5	10	15
電流I/A	0.6	0.3	0.24

（2）在完成上述實(shí)驗(yàn)后，小彬又將圖甲中的氧敏電阻Rx換成“5Ω、10Ω、15Ω、30Ω”的定值電阻，探究“電流與電阻的關(guān)系”，電源電壓仍為6V，滑動變阻器規(guī)格為“20Ω 1A”．所測得的幾組電流、電壓值如表所示．
①由于操怍不當(dāng)，導(dǎo)致其中一組數(shù)據(jù)存在錯(cuò)誤，請判斷第次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)存在錯(cuò)誤，產(chǎn)生錯(cuò)誤的原因是；
②糾正錯(cuò)誤以后，小彬繼續(xù)用30Ω的電阻替換15Ω的電阻進(jìn)行了第4次實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)無法進(jìn)行下去．為完成第4次實(shí)驗(yàn)，同學(xué)們?yōu)樗�提出了下列解決方案，你認(rèn)為正確的是 ．
A．換成電壓為12V的電源
B．更換最大阻值大于或等于30Ω的滑動變阻器
C．可將定值電阻兩端的電壓調(diào)為1.5V．

Answer 1

【答案】
（1）解：按電路圖連接實(shí)物，滑動變阻器按“一上一下“原則，且接左下接線柱，電路連接如圖所示： ；B；D；3；Rx
（2）3；未移動滑動變阻器；B
【解析】解：（1）①按電路圖連接實(shí)物，滑動變阻器按“一上一下“原則，且接左下接線柱，電路連接如圖所示：

②開關(guān)閉合前，保護(hù)電路的滑動變阻器的滑片處于最大阻值處的B端；
③電壓表與開關(guān)兩端的接線柱并聯(lián)時(shí)示數(shù)為6V說明電壓表兩接線柱與電源之間是通路，且電壓表是完好的，電壓表分別與導(dǎo)線①的兩端、導(dǎo)線②的兩端并聯(lián)，示數(shù)都為0，說明電路斷路部位是開關(guān)斷路，D選項(xiàng)符合；
④由圖乙可知，電流表的量程為0～3A，分度值為0.1A，示數(shù)為1.5A，
電壓表的量程為0～15V，分度值為0.5V，示數(shù)為4.5V，
則氧氣濃度為0時(shí)，Rx= = =3Ω；
⑤由表格數(shù)據(jù)可知，氧敏電阻隨氧氣濃度增大而增大，則氧氣濃度越高，電路中的總電阻越大，
由I= 可知，電路中電流表的示數(shù)越小，R0兩端的電壓越小，
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，Rx兩端的電壓越大，
要想實(shí)現(xiàn)“氧氣濃度越高，電表示數(shù)越大”，應(yīng)選用電壓表與Rx并聯(lián)．（2）①當(dāng)接入電阻R2=10Ω時(shí)，電路中的電流為I2=0.3A，此時(shí)滑動變阻器接入的阻值為R= = =10Ω，
將R2換為R3=15Ω時(shí)，滑動變阻器滑片位置不動，此時(shí)電流中的電流為I= = =0.24A，故第3次實(shí)驗(yàn)時(shí)，沒有移動滑片就讀電流表示數(shù)了，由于電壓一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流與其電阻成反比，故應(yīng)該為0.2A；
②糾正錯(cuò)誤以后，該小組用30Ω的電阻替換15Ω的電阻進(jìn)行了第4次實(shí)驗(yàn)，
當(dāng)R4=30時(shí)，由于保持電阻兩點(diǎn)電壓為UR=3V不變，則滑動變阻器兩端分的電壓為U′=U﹣UR=6V﹣3V=3V，
此時(shí)電流為IR=I′= = =0.1A，則滑動變阻器需要接入的阻值為：R′= = =30Ω＞20Ω，此時(shí)滑動變阻器的阻值不能滿足要求，故應(yīng)換用以更大阻值的變阻器，故選B．
所以答案是：（1）①如上圖所示；②B；③D；④3；⑤Rx；（2）①3；未移動滑動變阻器；②B．